Study on Response Evaluation and Prediction of Base-isolated Superstructure during a Collision with Retaining Wall

H31年度の研究実施状況を以下に示す。・力積入力を用いた衝突解析手法の提案本研究は、極大地震時に免震層が大変形をすることで周囲の擁壁に上部構造が衝突した際の挙動を明らかとすることを目的としている。これまでの研究成果では、振動台を用いた擁壁衝突実験を実施し、衝突時の上部構造の応答増加や、応答増加に関る要因について明らかとしてきた。本年度では、数値解析を用いて、擁壁衝突時の上部構造の応答を再現する手法の提案・確立を実施した。本研究では、これまでの衝突実験結果から得られた、「上部構造の応答は衝突時に入力される力積量と衝突力に依存する」という知見を基に、力積を三角波外力として置換し、時刻歴応答解析中に1階床部分の質点へと入力することで衝突時の上部構造の応答を再現する解析手法を提案し、実験結果と解析結果の比較による検証から、提案した解析手法の有効性を明らかにした。提案した解析手法は、衝突解析に比べ比較的簡易な質点系モデルのみで衝突時の上部構造の応答を再現することができ、また、背後地盤と擁壁の相互作用を考慮する必要のあった衝突ばねを用いることなく、最大応答を追跡できることを示した。・弾塑性擁壁に対する擁壁衝突実験これまでの擁壁衝突実験では、弾性部材であるニトリルゴム（NBR）を擁壁に設置し、硬度50°，70°，80°，90°と変化させることで擁壁剛性の変化を模擬した。しかし、実際に免震建物上部構造が擁壁に衝突した際には、擁壁が塑性変形する可能性は十分に考えられる。そこで、本年度は、新たに弾塑性擁壁の設計・作製を行い、弾塑性擁壁に対する擁壁衝突実験を実施した。その後、これまでの弾性擁壁に対する衝突実験結果との比較・検証を行い、弾性擁壁に対する衝突と弾塑性擁壁に対する擁壁衝突で得られた知見の相違点や類似点を明らかにできた。

H31年度の研究実施状況を以下に示す。・力積入力を用いた衝突解析手法の提案本研究は、極大地震時に免震層が大変形をすることで周囲の擁壁に上部構造が衝突した際の挙動を明らかとすることを目的としている。これまでの研究成果では、振動台を用いた擁壁衝突実験を実施し、衝突時の上部構造の応答増加や、応答増加に関る要因について明らかとしてきた。本年度では、数値解析を用いて、擁壁衝突時の上部構造の応答を再現する手法の提案・確立を実施した。本研究では、これまでの衝突実験結果から得られた、「上部構造の応答は衝突時に入力される力積量と衝突力に依存する」という知見を基に、力積を三角波外力として置換し、時刻歴応答解析中に1階床部分の質点へと入力することで衝突時の上部構造の応答を再現する解析手法を提案し、実験結果と解析結果の比較による検証から、提案した解析手法の有効性を明らかにした。提案した解析手法は、衝突解析に比べ比較的簡易な質点系モデルのみで衝突時の上部構造の応答を再現することができ、また、背後地盤と擁壁の相互作用を考慮する必要のあった衝突ばねを用いることなく、最大応答を追跡できることを示した。・弾塑性擁壁に対する擁壁衝突実験これまでの擁壁衝突実験では、弾性部材であるニトリルゴム（NBR）を擁壁に設置し、硬度50°，70°，80°，90°と変化させることで擁壁剛性の変化を模擬した。しかし、実際に免震建物上部構造が擁壁に衝突した際には、擁壁が塑性変形する可能性は十分に考えられる。そこで、本年度は、新たに弾塑性擁壁の設計・作製を行い、弾塑性擁壁に対する擁壁衝突実験を実施した。その後、これまでの弾性擁壁に対する衝突実験結果との比較・検証を行い、弾性擁壁に対する衝突と弾塑性擁壁に対する擁壁衝突で得られた知見の相違点や類似点を明らかにできた。